JP2021040455A - Charge control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される電池の充電を制御する充電制御装置に関する。 The present invention relates to a charge control device that controls charging of a battery mounted on a vehicle.
充電制御装置として、車両の使用状況に応じて電池の充電量を最適化するために、目標充電量と現在の充電容量の推定値との差が固定値以下になると充電を終了するものがある。関連する技術として、特許文献1がある。
As a charge control device, in order to optimize the charge amount of the battery according to the usage condition of the vehicle, charging is terminated when the difference between the target charge amount and the estimated value of the current charge capacity becomes less than a fixed value. ..
ところで、電池の充電容量の推定値は充電中の電池に流れる電流や電池の電圧から求めた値である。しかし、充電中の電池に流れる電流の積算値には、電流計の計測誤差が含まれるおそれがある。同様に、電池の電圧の測定値には、電圧計の計測誤差が含まれるおそれがある。 By the way, the estimated value of the charge capacity of the battery is a value obtained from the current flowing through the battery being charged and the voltage of the battery. However, the integrated value of the current flowing through the charging battery may include an ammeter measurement error. Similarly, the measured value of the battery voltage may include a measurement error of the voltmeter.
そのため、上記充電制御装置において、充電容量の推定値を用いて充電を行う場合、その推定値に含まれる誤差の影響により、推定値が電池の過充電状態に対応する閾値を超えていないにもかかわらず、真の充電容量が閾値を超えて電池が劣化してしまうおそれがある。同様に、誤差の影響により充電量が足りず、充電容量が不足するおそれがある。 Therefore, in the above charge control device, when charging is performed using the estimated value of the charging capacity, the estimated value does not exceed the threshold value corresponding to the overcharged state of the battery due to the influence of the error included in the estimated value. Regardless, the true charge capacity may exceed the threshold and the battery may deteriorate. Similarly, due to the influence of the error, the charge amount may be insufficient and the charge capacity may be insufficient.
本発明の一側面に係る目的は、車両の使用状況に応じて電池の充電量を最適化することである。 An object of one aspect of the present invention is to optimize the charge amount of the battery according to the usage condition of the vehicle.
本発明に係る一つの形態である充電制御装置は、車両に搭載される電池の充電を制御する充電制御装置であって、充電電圧及び終了電流を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている充電電圧及び終了電流の少なくとも1つを変更する変更部と、電池に流れる電流を一定にさせているとき、電池の電圧が記憶部に記憶されている充電電圧以上になると、電池に流れる電流を徐々に低下させ、電池に流れる電流が記憶部に記憶されている終了電流以下になると、電池に流れる電流をゼロにさせる充電制御部とを備える。 The charge control device according to the present invention is a charge control device that controls charging of a battery mounted on a vehicle, and is stored in a storage unit that stores a charge voltage and an end current, and a storage unit that stores the end current. When the changing part that changes at least one of the charging voltage and the ending current and the current flowing through the battery are kept constant and the battery voltage exceeds the charging voltage stored in the storage unit, the current flowing through the battery Is provided, and when the current flowing through the battery becomes equal to or less than the end current stored in the storage unit, the charging control unit is provided so that the current flowing through the battery becomes zero.
これにより、車両の単位時間あたりの使用量が小さい場合など電池の充電容量が比較的少なくてもよい場合、記憶部に記憶されている終了電流を基準終了電流より大きい第1の終了電流に変更する、または、記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さい第1の充電電圧に変更する、または、記憶部に記憶されている充電電圧を第1の充電電圧に変更するとともに記憶部に記憶されている終了電流を第1の終了電流に変更することで、充電後の電池の充電容量を減少させることができ、電池の劣化を抑制することができる。また、充電中の電池の電圧や電池に流れる電流を用いて充電を制御する構成であるため、充電中の電池に流れる電流の積算値により推定される充電容量を用いて充電を制御する場合に比べて、充電容量の推定値に含まれる誤差の影響を受けずに充電することができ、充電したい充電量に合った充電ができ、真の充電容量が電池の過充電状態に対応する閾値を超えて電池が劣化してしまうことを低減することができる。同様に、誤差の影響で充電量が足りず、充電容量が不足することを回避できる。すなわち、車両の使用状況に応じて電池の充電量を最適化することができる。 As a result, when the charge capacity of the battery may be relatively small, such as when the usage amount per unit time of the vehicle is small, the end current stored in the storage unit is changed to the first end current larger than the reference end current. Or change the charging voltage stored in the storage unit to a first charging voltage smaller than the reference charging voltage, or change the charging voltage stored in the storage unit to the first charging voltage and store it. By changing the end current stored in the unit to the first end current, the charging capacity of the battery after charging can be reduced, and deterioration of the battery can be suppressed. In addition, since charging is controlled using the voltage of the battery being charged and the current flowing through the battery, charging is controlled using the charging capacity estimated from the integrated value of the current flowing through the battery being charged. In comparison, it can be charged without being affected by the error included in the estimated charge capacity, it can be charged according to the amount of charge you want to charge, and the true charge capacity sets the threshold value corresponding to the overcharged state of the battery. It is possible to reduce the deterioration of the battery beyond that. Similarly, it is possible to avoid a shortage of charge capacity due to insufficient charge due to the influence of an error. That is, the charge amount of the battery can be optimized according to the usage condition of the vehicle.
また、変更部は、車両の単位時間あたりの使用量が第1の閾値以下であり、かつ、第1の閾値より小さい第2の閾値より大きい場合、記憶部に記憶されている終了電流を第1の終了電流に変更し、車両の単位時間あたりの使用量が第2の閾値以下であり、かつ、第2の閾値より小さい第3の閾値より大きい場合、記憶部に記憶されている充電電圧を第1の充電電圧に変更し、車両の単位時間あたりの使用量が第3の閾値以下である場合、記憶部に記憶されている充電電圧を第1の充電電圧に変更するとともに記憶部に記憶されている終了電流を第1の終了電流に変更するようにしてもよい。 Further, when the usage amount per unit time of the vehicle is equal to or less than the first threshold value and is larger than the second threshold value smaller than the first threshold value, the changing unit stores the end current stored in the storage unit. When the end current is changed to 1 and the usage amount per unit time of the vehicle is equal to or less than the second threshold value and larger than the third threshold value smaller than the second threshold value, the charging voltage stored in the storage unit is stored. Is changed to the first charging voltage, and when the usage amount per unit time of the vehicle is equal to or less than the third threshold value, the charging voltage stored in the storage unit is changed to the first charging voltage and stored in the storage unit. The stored end current may be changed to the first end current.
これにより、車両が充電に割ける時間が短い場合で、かつ、充電終了後すぐに車両が使用される場合、記憶部に記憶されている終了電流を第1の終了電流に変更することで、充電後の電池の充電容量の減少幅を抑えることができるため、電池の充電容量を確保しつつ、電池の長寿命化も図ることができる。また、車両が充電に割ける時間が短い場合で、かつ、車両の単位時間あたりの使用量が比較的小さい場合または充電終了後に車両が比較的長い時間放置される場合、記憶部に記憶されている充電電圧を第1の充電電圧に変更することで、充電後の電池の充電容量を減少させることができるため、電池の長寿命化を図ることができる。ところで、充電電圧の変更により充電量の精度を確保でき、充電電流の変更により時間当たり充電量の確保することができる。そのため、車両の単位時間あたりの使用量がさらに小さい場合または充電終了後に車両がさらに長い時間放置される場合、記憶部に記憶されている充電電圧を第1の充電電圧に変更するとともに記憶部に記憶されている終了電流を第1の終了電流に変更するよう、それぞれの方法を組み合わせることで、電池の長寿命化と最適な充電容量の確保を両立することができる。 As a result, when the time available for charging the vehicle is short and the vehicle is used immediately after the charging is completed, the end current stored in the storage unit is changed to the first end current. Since it is possible to suppress the decrease in the charge capacity of the battery after charging, it is possible to extend the life of the battery while ensuring the charge capacity of the battery. Further, when the time that the vehicle can devote to charging is short, and the usage amount per unit time of the vehicle is relatively small, or when the vehicle is left for a relatively long time after the charging is completed, it is stored in the storage unit. By changing the charging voltage to the first charging voltage, the charging capacity of the battery after charging can be reduced, so that the life of the battery can be extended. By the way, the accuracy of the charge amount can be ensured by changing the charging voltage, and the charge amount per hour can be secured by changing the charging current. Therefore, when the usage amount per unit time of the vehicle is smaller or when the vehicle is left for a longer time after charging is completed, the charging voltage stored in the storage unit is changed to the first charging voltage and stored in the storage unit. By combining the respective methods so as to change the stored end current to the first end current, it is possible to achieve both a long battery life and an optimum charge capacity.
また、変更部は、電池の温度または電池の劣化度に応じて、記憶部に記憶されている終了電流を基準終了電流より大きく、かつ、第1の終了電流より小さい第2の終了電流に変更し、または、記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さく、かつ、第1の充電電圧より大きい第2の充電電圧に変更し、または、記憶部に記憶されている充電電圧を第2の充電電圧に変更するとともに記憶部に記憶されている終了電流を第2の終了電流に変更するようにしてもよい。 Further, the changing unit changes the end current stored in the storage unit to a second end current that is larger than the reference end current and smaller than the first end current, depending on the temperature of the battery or the degree of deterioration of the battery. Alternatively, the charging voltage stored in the storage unit is changed to a second charging voltage that is smaller than the reference charging voltage and larger than the first charging voltage, or the charging voltage stored in the storage unit is changed. The end current stored in the storage unit may be changed to the second end current while changing to the second charging voltage.
これにより、電池の温度低下や電池の劣化に伴って電池の内部抵抗が高くなり充電中の電池の電圧が高くなっても、電池の充電量が減少することを抑制することができるため、電池の温度上昇や電池の劣化に伴って車両の走行距離や稼働時間が減少することを抑制することができる。 As a result, even if the internal resistance of the battery increases as the temperature of the battery decreases or the battery deteriorates and the voltage of the battery being charged increases, it is possible to suppress a decrease in the charge amount of the battery. It is possible to suppress a decrease in the mileage and operating time of the vehicle due to the temperature rise and deterioration of the battery.
また、本発明に係る一つの形態である充電制御装置は、車両に搭載される電池の充電を制御する充電制御装置であって、充電電圧を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されている充電電圧を変更する変更部と、電池に流れる電流を一定にさせているとき、電池の電圧が記憶部に記憶されている充電電圧以上になると、電池に流れる電流をゼロにさせる充電制御部とを備える。 Further, the charge control device according to the present invention is a charge control device that controls the charge of the battery mounted on the vehicle, and is stored in a storage unit that stores the charge voltage and a storage unit. A change unit that changes the charging voltage, and a charge control unit that makes the current flowing through the battery zero when the battery voltage exceeds the charging voltage stored in the storage unit when the current flowing through the battery is constant. To be equipped.
これにより、車両の単位時間あたりの使用量が小さい場合など電池の充電容量が比較的少なくてもよい場合、記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さい第1の充電電圧に変更することで、充電後の電池の充電量を減少させることができ、電池の劣化を抑制することができる。また、充電中の電池の電圧を用いて充電を制御する構成であるため、充電中の電池に流れる電流の積算値により推定される充電容量を用いて充電を制御する場合に比べて、電流計の計測誤差の影響をなくして充電後の電池の充電容量を真の充電容量に近づけることができ、真の充電容量が電池の過充電状態に対応する閾値を超えて電池が劣化してしまうことを低減することができる。すなわち、車両の使用状況に応じて電池の充電容量を最適化することができる。 As a result, when the charge capacity of the battery may be relatively small, such as when the usage amount per unit time of the vehicle is small, the charge voltage stored in the storage unit is changed to the first charge voltage smaller than the reference charge voltage. By doing so, the amount of charge of the battery after charging can be reduced, and deterioration of the battery can be suppressed. Further, since the charging is controlled by using the voltage of the battery being charged, the ammeter is compared with the case where the charging is controlled by using the charging capacity estimated by the integrated value of the current flowing through the battery being charged. The charge capacity of the battery after charging can be brought closer to the true charge capacity by eliminating the influence of the measurement error of, and the true charge capacity exceeds the threshold value corresponding to the overcharged state of the battery and the battery deteriorates. Can be reduced. That is, the charge capacity of the battery can be optimized according to the usage status of the vehicle.
また、変更部は、電池の温度または電池の劣化度に応じて、記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さく、かつ、第1の充電電圧より大きい第2の充電電圧に変更するようにしてもよい。 Further, the changing unit changes the charging voltage stored in the storage unit to a second charging voltage that is smaller than the reference charging voltage and larger than the first charging voltage, depending on the temperature of the battery or the degree of deterioration of the battery. You may try to do it.
これにより、電池の温度上昇や電池の劣化に伴って電池の内部抵抗が高くなり充電中の電池の電圧が高くなっても、電池の電圧が記憶部に記憶されている充電電圧以上になり難くすることができるため、電池の充電量が減少することを抑制することができ、電池の温度上昇や電池の劣化に伴って車両の走行距離や走行時間が減少することを抑制することができる。 As a result, even if the internal resistance of the battery increases as the temperature of the battery rises or the battery deteriorates and the voltage of the battery being charged increases, the voltage of the battery is unlikely to exceed the charging voltage stored in the storage unit. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the charge amount of the battery, and it is possible to suppress a decrease in the mileage and the mileage of the vehicle due to the temperature rise of the battery and the deterioration of the battery.
本発明によれば、車両の使用状況に応じて電池の充電量を最適化することができる。 According to the present invention, the charge amount of the battery can be optimized according to the usage condition of the vehicle.
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図1は、実施形態の充電制御装置を含む車両及び充電器の一例を示す図である。
Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a vehicle and a charger including the charge control device of the embodiment.
図1に示す車両Veは、電動フォークリフトや電動トーイングトラクタ、電気自動車などであり、負荷Loと、記憶部1と、制御部2と、電池パックBPとを備える。
The vehicle Ve shown in FIG. 1 is an electric forklift, an electric towing tractor, an electric vehicle, or the like, and includes a load Lo, a
負荷Loは、走行用モータや荷役用モータを駆動するインバータ回路などである。
記憶部1は、RAM(Random Access Memory)またはROM(Read Only Memory)などにより構成される。
The load Lo is an inverter circuit or the like that drives a traveling motor or a cargo handling motor.
The
制御部2は、CPU(Central Processing Unit)またはプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device))などにより構成され、負荷Loの動作や車両Veの全体の動作を制御する。
The
充電器Chは、電力変換部3と、記憶部4と、制御部5とを備える。
電力変換部3は、系統電源Pから供給される交流電力を所定の電力に変換し、電池パックBPに供給する。
The charger Ch includes a
The
記憶部4は、RAMまたはROMなどにより構成される。
制御部5は、CPUまたはプログラマブルなデバイスなどにより構成され、ユーザからの指示や車両Veからの指示に基づいて、電力変換部3の動作を制御する。
The storage unit 4 is composed of a RAM, a ROM, or the like.
The
電池パックBPは、電池Bと、電圧計6と、電流計7と、温度計8と、スイッチSW1と、スイッチSW2と、記憶部9と、制御部10とを備える。
The battery pack BP includes a battery B, a voltmeter 6, an
電池Bは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの1つ以上の二次電池により構成され、負荷Loに電力を供給する。また、車両Veの外部に設けられる充電器Chから電池Bに電力が供給されているとき、すなわち、充電器Chから電池Bに電流が流れているとき、電池Bが充電され電池Bの電圧が上昇する。 The battery B is composed of one or more secondary batteries such as a lithium ion battery or a nickel hydrogen battery, and supplies electric power to the load Lo. Further, when power is supplied to the battery B from the charger Ch provided outside the vehicle Ve, that is, when a current is flowing from the charger Ch to the battery B, the battery B is charged and the voltage of the battery B is increased. Rise.
電圧計6は、分圧抵抗やオペアンプなどにより構成され、電池Bの電圧を計測し、その計測した電圧を制御部10に送る。
The voltmeter 6 is composed of a voltage dividing resistor, an operational amplifier, or the like, measures the voltage of the battery B, and sends the measured voltage to the
電流計7は、ホール素子やシャント抵抗などにより構成され、電池Bに流れる電流を計測し、その計測した電流を制御部10に送る。
The
温度計8は、サーミスタなどにより構成され、電池Bの温度を計測し、その計測した温度を制御部10に送る。
The thermometer 8 is composed of a thermistor or the like, measures the temperature of the battery B, and sends the measured temperature to the
スイッチSW1、SW2は、それぞれ、半導体リレー(例えば、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor))または電磁式リレーなどにより構成される。スイッチSW1の一方端子は電池Bのマイナス端子に接続され、スイッチSW1の他方端子は充電器Chのマイナス端子に接続されている。スイッチSW2の一方端子は電池Bのマイナス端子に接続され、スイッチSW2の他方端子は負荷Loのマイナス端子に接続されている。スイッチSW1が導通し、スイッチSW2が遮断すると、充電器Chから電池Bに電力を供給することが可能な状態になる。また、スイッチSW1が遮断し、スイッチSW2が導通すると、電池Bから負荷Loに電力を供給することが可能な状態になる。 The switches SW1 and SW2 are each composed of a semiconductor relay (for example, MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)) or an electromagnetic relay. One terminal of the switch SW1 is connected to the negative terminal of the battery B, and the other terminal of the switch SW1 is connected to the negative terminal of the charger Ch. One terminal of the switch SW2 is connected to the negative terminal of the battery B, and the other terminal of the switch SW2 is connected to the negative terminal of the load Lo. When the switch SW1 becomes conductive and the switch SW2 shuts off, it becomes possible to supply electric power to the battery B from the charger Ch. Further, when the switch SW1 is cut off and the switch SW2 is electrically connected, the battery B can supply electric power to the load Lo.
記憶部9は、RAMまたはROMなどにより構成され、後述する充電電圧及び終了電流を記憶する。なお、記憶部9には、初期値として、基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irが記憶されているものとする。 The storage unit 9 is composed of a RAM, a ROM, or the like, and stores a charging voltage and an end current, which will be described later. It is assumed that the reference charging voltage Vr and the reference end current Ir are stored in the storage unit 9 as initial values.
制御部10は、CPUまたはプログラマブルなデバイスなどにより構成され、変更部11と、充電制御部12とを備え、スイッチSW1、SW2の動作を制御する。また、制御部10は、制御部2や制御部5と通信する。なお、CPUまたはプログラマブルなデバイスが記憶部9に記憶されているプログラムを実行することにより、変更部11及び充電制御部12が実現される。例えば、充電制御装置は、記憶部9、制御部10の変更部11、及び制御部10の充電制御部12から構成される。なお、変更部11及び充電制御部12は、車両Veに搭載される制御部2に備えられてもよい。このように構成する場合、充電制御装置は、記憶部1、制御部2の変更部11、及び制御部2の充電制御部12から構成される。また、変更部11及び充電制御部12は、充電器Chに搭載される制御部5に備えられてもよい。このように構成する場合、充電制御装置は、記憶部4、制御部5の変更部11、及び制御部5の充電制御部12から構成される。
The
変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流のうちの少なくとも1つを変更する。また、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流のうちの少なくとも1つを変更した後、さらに、電池Bの温度または電池Bの劣化度(電池Bの内部抵抗や満充電容量など)に応じて、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流のうちの少なくとも1つを変更する。
The changing
充電制御部12は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流を用いて、定電流充電制御及び定電圧充電制御を行う。
The
まず、充電制御部12は、定電流充電制御を開始すると、電流計7により計測される電流が一定になるように、充電器Chの制御部5に指示する。制御部5は、その指示により、充電器Chから電池Bに流れる電流が一定になるように、電力変換部3の動作を制御する。電池Bに一定の電流が流れているとき、電池Bが充電され電池Bの電圧が徐々に上昇する。
First, the
次に、充電制御部12は、電圧計6により計測される電圧が記憶部9に記憶されている充電電圧以上になると、定電流充電制御を終了し、定電圧充電制御を開始する。充電制御部14は、定電圧充電制御を開始すると、電池Bの電圧が記憶部9に記憶されている充電電圧以上である状態を保ちつつ、充電器Chから電池Bに流れる電流が徐々に低下するように、制御部5に指示する。制御部5は、その指示により、電池Bの電圧が記憶部9に記憶されている充電電圧以上である状態を保ちつつ、充電器Chから電池Bに流れる電流が徐々に低下するように、電力変換部3の動作を制御する。例えば、制御部5は、定電圧充電制御時、電圧計6により計測される電圧が記憶部9に記憶されている充電電圧以上になる度に、電流計7により計測される電流が所定値ずつ低下するように、電力変換部3の動作を制御するように構成してもよい。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes equal to or higher than the charging voltage stored in the storage unit 9, the charging
そして、充電制御部12は、電流計7により計測される電流が記憶部9に記憶されている終了電流以下になると、充電器Chから電池Bに流れる電流がゼロになるように、制御部5に指示し、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
<変更部11の実施例1>
変更部11は、車両Veの単位時間あたりの使用量(車両Veの単位時間あたりの走行距離や走行時間など)が小さい場合など電池Bの充電容量が比較的少なくてもよい場合、記憶部9に記憶されている終了電流を基準終了電流Irより大きい終了電流I1(第1の終了電流)に変更する、または、記憶部9に記憶されている充電電圧を基準充電電圧Vrより小さい充電電圧V1(第1の充電電圧)に変更する、または、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。これにより、充電後の電池Bの充電容量を減少させることができるため、電池Bの劣化を抑制することができ、電池Bの長寿命化を図ることができる。
<Example 1 of
The
<変更部11の実施例2>
変更部11は、車両Veの単位時間あたりの使用量が第1の閾値以下であり、かつ、第2の閾値より大きい場合、記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更し、車両Veの単位時間あたりの使用量が第2の閾値以下であり、かつ、第3の閾値より大きい場合、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更し、車両Veの単位時間あたりの使用量が第3の閾値以下である場合、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。なお、第1の閾値>第2の閾値>第3の閾値とする。これにより、車両Veがフォークリフトなどの産業車両である場合で、かつ、比較的短い充電時間において電池Bが充電される場合で、かつ、充電終了後すぐに車両Veが使用される場合、記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更することで、充電後の電池Bの充電容量の減少幅を抑えることができるため、電池Bの充電容量を確保しつつ、電池Bの長寿命化も図ることができる。また、車両Veがフォークリフトなどの産業車両である場合で、かつ、車両Veの単位時間あたりの使用量が比較的小さい場合または充電終了後に車両Veが比較的長い時間放置される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更することで、充電後の電池Bの充電容量を減少させることができるため、電池Bの長寿命化を図ることができる。また、車両Veがフォークリフトなどの産業車両である場合で、かつ、車両Veの単位時間あたりの使用量がさらに小さい場合または充電終了後に車両Veがさらに長い時間放置される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更することで、充電後の電池Bの充電容量をさらに減少させることができるため、電池Bの寿命をさらに延ばすことができる。
<Example 2 of
When the usage amount of the vehicle Ve per unit time is equal to or less than the first threshold value and larger than the second threshold value, the
<変更部11の実施例3>
変更部11は、比較的短い時間で電池Bを充電しつつ電池Bの寿命を図りたいユーザまたは車両Veの単位時間あたりの使用量が比較的小さく電池Bの長寿命化を図りたいユーザからの指示により、記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する、または、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更する、または、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。
<Example 3 of
The
ここで、図2(a)及び図2(b)は、電池パックBp、車両Ve、または充電器Chに備えられる不図示の表示部(タッチパネルなど)に表示される画面の一例を示す図である。 Here, FIGS. 2A and 2B are diagrams showing an example of a screen displayed on a display unit (touch panel or the like) (not shown) provided in the battery pack Bp, the vehicle Ve, or the charger Ch. is there.
図2(a)に示す画面D1にはボタンB1〜B4が設けられている。
ユーザによりボタンB1が押されて「通常モード」が選択された旨の指示が変更部11に入力されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流を変更しない。すなわち、ユーザにより「通常モード」が選択される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流は基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irのまま変更されない。
Buttons B1 to B4 are provided on the screen D1 shown in FIG. 2A.
When the user presses the button B1 and an instruction to the effect that "normal mode" is selected is input to the changing
ユーザによりボタンB2が押されて「補充電モード」が選択された旨の指示が変更部11に入力されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を変更しないとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。すなわち、ユーザにより「補充電モード」が選択される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧が基準充電電圧Vrのまま変更されず、記憶部9に記憶されている終了電流が大きくなる。
When the user presses the button B2 and an instruction indicating that the "supplementary charging mode" is selected is input to the changing
ユーザによりボタンB3が押されて「延命モードA」が選択された旨の指示が変更部11に入力されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を変更しない。すなわち、ユーザにより「延命モードA」が選択される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧が小さくなるとともに、記憶部9に記憶されている終了電流が基準終了電流Irのまま変更されない。
When the user presses the button B3 and an instruction indicating that "life extension mode A" is selected is input to the changing
ユーザによりボタンB4が押されて「延命モードB」が選択された旨の指示が変更部11に入力されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。すなわち、ユーザにより「延命モードB」が選択される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧が小さくなるとともに、記憶部9に記憶されている終了電流が大きくなる。
When the user presses the button B4 and an instruction indicating that "life extension mode B" is selected is input to the changing
図2(b)に示す画面D2には、記憶部9に記憶されている充電電圧を8段階で変更するためのボタンBv1〜Bv8と、記憶部9に記憶されている終了電流を8段階で変更するためのボタンBi1〜Bi8が設けられてる。なお、ボタンBv1は、充電電圧V1に対応し、ボタンBv8は、基準充電電圧Vrに対応する。また、ボタンBv2、Bv3、Bv4、Bv5、Bv6、Bv7の順に、各ボタンにそれぞれ対応する充電電圧が大きくなる。また、ボタンBi1は、基準終了電流Irに対応し、ボタンBi8は、終了電流I1に対応する。また、ボタンBi2、Bi3、Bi4、Bi5、Bi6、Bi7の順に、各ボタンにそれぞれ対応する終了電流が大きくなる。 On the screen D2 shown in FIG. 2B, buttons Bv1 to Bv8 for changing the charging voltage stored in the storage unit 9 in eight stages and the end current stored in the storage unit 9 in eight stages are displayed. Buttons Bi1 to Bi8 for changing are provided. The button Bv1 corresponds to the charging voltage V1, and the button Bv8 corresponds to the reference charging voltage Vr. Further, the charging voltage corresponding to each button increases in the order of buttons Bv2, Bv3, Bv4, Bv5, Bv6, and Bv7. Further, the button Bi1 corresponds to the reference end current Ir, and the button Bi8 corresponds to the end current I1. Further, the end current corresponding to each button increases in the order of buttons Bi2, Bi3, Bi4, Bi5, Bi6, and Bi7.
ユーザによりボタンBv8が押されるとともにボタンBi1が押されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流を変更しない。すなわち、ユーザによりボタンBv8が押されるとともにボタンBi1が押される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流は基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irのまま変更されない。
When the button Bv8 is pressed and the button Bi1 is pressed by the user, the changing
ユーザによりボタンBv8が押されるとともにボタンBi8が押されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を変更しないとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。すなわち、ユーザによりボタンBv8が押されるとともにボタンBi8が押される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧が基準充電電圧Vrのまま変更されず、記憶部9に記憶されている終了電流が大きくなる。
When the button Bv8 is pressed and the button Bi8 is pressed by the user, the changing
ユーザによりボタンBv1が押されるとともにボタンBi1が押されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を変更しない。すなわち、ユーザによりボタンBv1が押されるとともにボタンBi1が押される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧が小さくなるとともに、記憶部9に記憶されている終了電流が基準終了電流Irのまま変更されない。
When the button Bv1 is pressed and the button Bi1 is pressed by the user, the changing
ユーザによりボタンBv1が押されるとともにボタンBi8が押されると、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。すなわち、ユーザによりボタンBv1が押されるとともにボタンBi8が押される場合、記憶部9に記憶されている充電電圧が小さくなるとともに、記憶部9に記憶されている終了電流が大きくなる。
When the button Bv1 is pressed and the button Bi8 is pressed by the user, the changing
<変更部11の実施例4>
変更部11は、電池Bの温度または電池Bの劣化度に応じて、記憶部9に記憶されている終了電流を基準終了電流Irより大きく、かつ、終了電流I1より小さい終了電流I2(第2の終了電流)に変更する。また、変更部11は、電池Bの温度または電池Bの劣化度に応じて、記憶部9に記憶されている充電電圧を基準充電電圧Vrより小さく、かつ、充電電圧V1より大きい充電電圧V2(第2の充電電圧)に変更する。また、変更部11は、電池Bの温度または電池Bの劣化度に応じて、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V2に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I2に変更する。これにより、電池Bの温度上昇や電池Bの劣化に伴って電池Bの内部抵抗が高くなり充電中の電池Bの電圧が高くなっても、電池Bの充電容量が減少することを抑制することができるため、電池Bの温度上昇や電池Bの劣化に伴って車両Veの走行可能距離が減少することを抑制することができる。
<Example 4 of
The
図3は、制御部10の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、制御部10の変更部11は、車両Veの使用状況、ユーザからの指示、電池Bの温度、または、電池Bの劣化に応じて、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流のうちの少なくとも1つを変更する(ステップS1)。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the
First, the changing
次に、制御部10の充電制御部12は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流を用いて、定電流充電制御及び定電圧充電制御を行う(ステップS2〜S5)。
Next, the
まず、充電制御部12は、定電流充電制御を開始し(ステップS2)、電圧計6により計測される電圧が、記憶部9に記憶されている充電電圧より小さい場合(ステップS3:No)、定電流充電制御を継続して行う(ステップS2)。
First, the
一方、充電制御部12は、電圧計6により計測される電圧が、記憶部9に記憶されている充電電圧以上である場合(ステップS3:Yes)、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始する(ステップS4)。
On the other hand, when the voltage measured by the voltmeter 6 is equal to or higher than the charging voltage stored in the storage unit 9 (step S3: Yes), the charging
次に、充電制御部12は、電流計7により計測される電流が、記憶部9に記憶されている終了電流より大きい場合(ステップS5:No)、定電圧充電制御を継続して行う(ステップS4)。
Next, when the current measured by the
一方、充電制御部12は、電流計7により計測される電流が、記憶部9に記憶されている終了電流以下である場合(ステップS5:Yes)、定電流充電制御を終了する。
On the other hand, when the current measured by the
ここで、図4及び図5は、定電流充電制御及び定電圧充電制御が行われているときに電池Bに流れる電流と電池Bの電圧の一例を示す図である。 Here, FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the constant current charge control and the constant voltage charge control are performed.
図4(a)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irである場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図4(b)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I1である場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図4(c)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び基準終了電流Irである場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図4(d)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び終了電流I1である場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図4(a)〜図4(d)に示す2次元座標の横軸は時間を示し、縦軸は電流または電圧を示している。また、図4(a)〜図4(d)に示す実線は、電流計7により計測される電流を示し、図4(a)〜図4(d)に示す破線は、電圧計6により計測される電圧を示している。
FIG. 4A shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the reference ending current Ir. Further, FIG. 4B shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I1. Further, FIG. 4C shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the reference ending current Ir. Further, FIG. 4D shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the ending current I1. Further, the horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d) indicates time, and the vertical axis indicates current or voltage. The solid line shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d) indicates the current measured by the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irである場合)
まず、充電制御部12は、図4(a)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the end current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the reference end current Ir)
First, the
次に、充電制御部12は、図4(a)の時刻t3において、電圧計6により計測される電圧が基準充電電圧Vr以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電流計7により計測される電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes equal to or higher than the reference charging voltage Vr at time t3 in FIG. 4A, the charging
そして、充電制御部12は、図4(a)の時刻t6において、電流計7により計測される電流が基準終了電流Ir以下になると、電流計7により計測される電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I1である場合)
まず、充電制御部12は、図4(b)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I1)
First, the
次に、充電制御部12は、図4(b)の時刻t3において、電圧計6により計測される電圧が基準充電電圧Vr以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電流計7により計測される電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes equal to or higher than the reference charging voltage Vr at time t3 in FIG. 4B, the charging
そして、充電制御部12は、図4(b)の時刻t4において、電流計7により計測される電流が終了電流I1以下になると、電流計7により計測される電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び基準終了電流Irである場合)
まず、充電制御部12は、図4(c)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the reference ending current Ir)
First, the
次に、充電制御部12は、図4(c)の時刻t1において、電圧計6により計測される電圧が充電電圧V1以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電流計7により計測される電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes equal to or higher than the charging voltage V1 at the time t1 in FIG. 4C, the charging
そして、充電制御部12は、図4(c)の時刻t5において、電流計7により計測される電流が基準終了電流Ir以下になると、電流計7により計測される電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び終了電流I1である場合)
まず、充電制御部12は、図4(d)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the ending current I1)
First, the
次に、充電制御部12は、図4(d)の時刻t1において、電圧計6により計測される電圧が充電電圧V1以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電流計7により計測される電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes equal to or higher than the charging voltage V1 at the time t1 in FIG. 4D, the charging
そして、充電制御部12は、図4(d)の時刻t2において、電流計7により計測される電流が終了電流I1以下になると、電流計7により計測される電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
なお、時刻t0<時刻t1<時刻t2<時刻t3<時刻t4<時刻t5<時刻t6とする。また、時刻t3から時刻t6までの期間と、時刻t1から時刻t5までの期間とを互いに同じものとする。 It should be noted that time t0 <time t1 <time t2 <time t3 <time t4 <time t5 <time t6. Further, the period from time t3 to time t6 and the period from time t1 to time t5 are the same as each other.
この場合、時刻t3から時刻t4までの期間において電池Bに流れる電流の積算値(充電量)は、時刻t3から時刻t6までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より小さくなる。 In this case, the integrated value (charge amount) of the current flowing through the battery B during the period from time t3 to time t4 is smaller than the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t3 to time t6.
そのため、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I1である場合における充電終了時の電池Bの充電容量は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irである場合における充電終了時の電池Bの充電容量より小さくなる。 Therefore, when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I1, the charging capacity of the battery B at the end of charging is the charging voltage and the charging capacity stored in the storage unit 9. When the end current is the reference charge voltage Vr and the reference end current Ir, it becomes smaller than the charge capacity of the battery B at the end of charging.
すなわち、終了電流のみを大きくする場合、充電電圧及び終了電流を変更しない場合に比べて、電池Bの充電容量を低減することができ、電池Bの寿命を延ばすことができる。 That is, when only the end current is increased, the charge capacity of the battery B can be reduced and the life of the battery B can be extended as compared with the case where the charging voltage and the end current are not changed.
また、時刻t3から時刻t6までの期間において電池Bに流れる電流の積算値と、時刻t1から時刻t5までの期間において電池Bに流れる電流の積算値とが互いに同じになる。時刻t0から時刻t1までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、時刻t0から時刻t3までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より小さくなる。 Further, the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t3 to time t6 and the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t1 to time t5 are the same as each other. The integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t0 to time t1 is smaller than the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t0 to time t3.
そのため、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び基準終了電流Irである場合における充電終了時の電池Bの充電容量は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び基準終了電流Irである場合における充電終了時の電池Bの充電容量より小さくなる。 Therefore, when the charging voltage and the end current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the reference end current Ir, the charging capacity of the battery B at the end of charging is the charging voltage and the charging capacity stored in the storage unit 9. When the end current is the reference charge voltage Vr and the reference end current Ir, it becomes smaller than the charge capacity of the battery B at the end of charging.
すなわち、充電電圧のみを小さくする場合、充電電圧及び終了電流を変更しない場合に比べて、電池Bの充電容量を低減することができ、電池Bの寿命を延ばすことができる。なお、終了電流のみを大きくする場合は、充電電圧のみを小さくする場合に比べて、充電容量を確保しつつ、充電時間を短くすることができる。 That is, when only the charging voltage is reduced, the charging capacity of the battery B can be reduced and the life of the battery B can be extended as compared with the case where the charging voltage and the end current are not changed. When only the end current is increased, the charging time can be shortened while securing the charging capacity as compared with the case where only the charging voltage is decreased.
また、時刻t1から時刻t2までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、時刻t1から時刻t5までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より小さくなる。 Further, the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t1 to time t2 is smaller than the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t1 to time t5.
そのため、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び終了電流I1である場合における充電終了時の電池Bの充電容量は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び基準終了電流Irである場合における充電終了時の電池Bの充電容量より小さくなる。 Therefore, when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the ending current I1, the charging capacity of the battery B at the end of charging is the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9. When the current is the charging voltage V1 and the reference end current Ir, it becomes smaller than the charge capacity of the battery B at the end of charging.
すなわち、充電電圧を小さくするとともに終了電流を大きくする場合、充電電圧のみを小さくする場合に比べて、電池Bの充電容量をさらに低減することができ、電池の長寿命化と最適な充電容量の確保を両立することができる。 That is, when the charging voltage is reduced and the end current is increased, the charging capacity of the battery B can be further reduced as compared with the case where only the charging voltage is decreased, so that the battery life can be extended and the optimum charging capacity can be increased. It is possible to secure both.
また、図5(a)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I2である場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図5(b)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び基準終了電流Irである場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図5(c)は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び終了電流I2である場合の電池Bに流れる電流と電池Bの電圧を示している。また、図5(a)〜図5(c)に示す2次元座標の横軸は時間を示し、縦軸は電流または電圧を示している。また、図5(a)〜図5(c)に示す実線は、電流計7により計測される電流を示し、図5(a)〜図5(c)に示す破線は、電圧計6により計測される電圧を示している。
Further, FIG. 5A shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I2. Further, FIG. 5B shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the reference ending current Ir. Further, FIG. 5C shows the current flowing through the battery B and the voltage of the battery B when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the ending current I2. Further, the horizontal axis of the two-dimensional coordinates shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c) indicates time, and the vertical axis indicates current or voltage. The solid line shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c) indicates the current measured by the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I2である場合)
まず、充電制御部12は、図5(a)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I2)
First, the
次に、充電制御部12は、図5(a)の時刻t3において、電圧計6により計測される電圧が基準充電電圧Vr以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電流計7により計測される電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes equal to or higher than the reference charging voltage Vr at time t3 in FIG. 5A, the charging
そして、充電制御部12は、図5(a)の時刻t4´において、電流計7により計測される電流が終了電流I2以下になると、電流計7により計測される電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, at the time t4'in FIG. 5A, the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び基準終了電流Irである場合)
まず、充電制御部12は、図5(b)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the reference ending current Ir)
First, the
次に、充電制御部12は、図5(b)の時刻t1´において、電圧計6により計測される電圧が充電電圧V2以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電池Bに流れる電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes the charging voltage V2 or higher at the time t1'in FIG. 5B, the charging
そして、充電制御部12は、図5(b)の時刻t5´において、電流計7により計測される電流が基準終了電流Ir以下になると、電池Bに流れる電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
(記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び終了電流I2である場合)
まず、充電制御部12は、図5(c)の時刻t0において、定電流充電制御を開始する。すると、電流計7により計測される電流が一定電流Icになり、電圧計6により計測される電圧が徐々に上昇する。
(When the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the ending current I2)
First, the
次に、充電制御部12は、図5(c)の時刻t11において、電圧計6により計測される電圧が充電電圧V2以上になると、定電流充電制御を終了して定電圧充電制御を開始し、電池Bに流れる電流を徐々に低下させる。
Next, when the voltage measured by the voltmeter 6 becomes the charging voltage V2 or higher at the time t11 in FIG. 5C, the charging
そして、充電制御部12は、図5(c)の時刻t22において、電流計7により計測される電流が終了電流I2以下になると、電流計7により計測される電流をゼロにさせて、定電圧充電制御を終了する。
Then, when the current measured by the
なお、図5(a)に示す時刻t3から時刻t4´までの期間は、図4(b)に示す時刻t3から時刻t4までの期間より長いものとする。また、図5(b)に示す時刻t0から時刻t1´までの期間は、図4(c)に示す時刻t0から時刻t1までの期間より長いものとする。また、図5(b)に示す時刻t1´から時刻t5´までの期間と、図4(c)に示す時刻t1から時刻t5までの期間とは互いに同じものとする。また、図5(c)に示す時刻t0から時刻t11までの期間は、図4(d)に示す時刻t0から時刻t1までの期間より長いものとする。また、図5(c)に示す時刻t11から時刻t22までの期間は、図4(d)に示す時刻t1から時刻t2までの期間より長いものとする。 The period from time t3 to time t4'shown in FIG. 5 (a) is longer than the period from time t3 to time t4 shown in FIG. 4 (b). Further, the period from time t0 to time t1'shown in FIG. 5 (b) is longer than the period from time t0 to time t1 shown in FIG. 4 (c). Further, the period from time t1'to time t5'shown in FIG. 5B and the period from time t1 to time t5 shown in FIG. 4C are assumed to be the same as each other. Further, the period from time t0 to time t11 shown in FIG. 5 (c) is longer than the period from time t0 to time t1 shown in FIG. 4 (d). Further, the period from time t11 to time t22 shown in FIG. 5 (c) is longer than the period from time t1 to time t2 shown in FIG. 4 (d).
この場合、図5(a)に示す時刻t3から時刻t4´までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、図4(b)に示す時刻t3から時刻t4までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より大きくなる。 In this case, the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t3 to time t4'shown in FIG. 5A flows through the battery B during the period from time t3 to time t4 shown in FIG. 4B. It becomes larger than the integrated value of the current.
そのため、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I2である場合における充電終了時の電池Bの充電容量は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I1である場合における充電終了時の電池Bの充電容量より大きくなる。 Therefore, when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I2, the charging capacity of the battery B at the end of charging is the charging voltage and the charging capacity stored in the storage unit 9. When the end current is the reference charging voltage Vr and the end current I1, it becomes larger than the charge capacity of the battery B at the end of charging.
すなわち、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I2である場合、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が基準充電電圧Vr及び終了電流I1である場合に比べて、車両Veの走行距離や走行時間を延ばすことができる。 That is, when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I2, the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the reference charging voltage Vr and the ending current I1. Compared with the case where, the mileage and the traveling time of the vehicle Ve can be extended.
また、図5(b)に示す時刻t1´から時刻t5´までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、図4(c)に示す時刻t1から時刻t5までの期間において電池Bに流れる電流の積算値と同じになる。図5(b)に示す時刻t0から時刻t1´までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、図4(c)に示す時刻t0から時刻t1までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より大きくなる。 Further, the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t1'to time t5'shown in FIG. 5 (b) flows through the battery B during the period from time t1 to time t5 shown in FIG. 4 (c). It becomes the same as the integrated value of the current. The integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t0 to time t1'shown in FIG. 5 (b) is the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t0 to time t1 shown in FIG. 4 (c). Greater than the value.
そのため、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び基準終了電流Irである場合における充電終了時の電池Bの充電容量は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び基準終了電流Irである場合における充電終了時の電池Bの充電容量より大きくなる。 Therefore, when the charging voltage and the end current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the reference end current Ir, the charging capacity of the battery B at the end of charging is the charging voltage and the charging capacity stored in the storage unit 9. When the end current is the charging voltage V1 and the reference end current Ir, it becomes larger than the charge capacity of the battery B at the end of charging.
すなわち、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び基準終了電流Irである場合、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び基準終了電流Irである場合に比べて、車両Veの走行距離や走行時間を延ばすことができる。 That is, when the charging voltage and the end current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the reference end current Ir, the charging voltage and the end current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the reference end current Ir. Compared with the case where, the mileage and the traveling time of the vehicle Ve can be extended.
また、図5(c)に示す時刻t0から時刻t11までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、図4(d)に示す時刻t0から時刻t1までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より大きくなる。図5(c)に示す時刻t11から時刻t22までの期間において電池Bに流れる電流の積算値は、図4(d)に示す時刻t1から時刻t2までの期間において電池Bに流れる電流の積算値より大きくなる。 Further, the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t0 to time t11 shown in FIG. 5 (c) is the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t0 to time t1 shown in FIG. 4 (d). It becomes larger than the integrated value. The integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t11 to time t22 shown in FIG. 5 (c) is the integrated value of the current flowing through the battery B during the period from time t1 to time t2 shown in FIG. 4 (d). Become larger.
そのため、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び終了電流I2である場合における充電終了時の電池Bの充電容量は、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び終了電流I1である場合における充電終了時の電池Bの充電容量より大きくなる。 Therefore, when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the ending current I2, the charging capacity of the battery B at the end of charging is the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9. When the current is the charging voltage V1 and the ending current I1, it becomes larger than the charging capacity of the battery B at the end of charging.
すなわち、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V2及び終了電流I2である場合、記憶部9に記憶されている充電電圧及び終了電流が充電電圧V1及び終了電流I1である場合に比べて、車両Veの走行距離や走行時間を延ばすことができる。 That is, when the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V2 and the ending current I2, the charging voltage and the ending current stored in the storage unit 9 are the charging voltage V1 and the ending current I1. Compared with the case, the mileage and the traveling time of the vehicle Ve can be extended.
このように、実施形態の充電制御装置では、車両Veの単位時間あたりの使用量が小さい場合など電池Bの充電容量が比較的少なくてもよい場合、記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する、または、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更する、または、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するとともに記憶部9に記憶されている終了電流を終了電流I1に変更する。これにより、充電後の電池Bの充電容量を減少させることができ、電池Bの劣化を抑制することができる。また、充電中の電池Bの電圧や電池Bに流れる電流を用いて充電を制御する構成であるため、充電中の電池Bに流れる電流の積算値により推定される充電容量を用いて充電を制御する場合に比べて、電流計7の計測誤差の影響を少なくして充電後の電池Bの充電容量を真の充電容量に近づけることができ、真の充電容量が電池Bの過充電状態に対応する閾値を超えて電池Bが劣化してしまうことを低減することができる。すなわち、車両Veの使用状況に応じて電池Bの充電量を最適化することができる。
As described above, in the charge control device of the embodiment, when the charge capacity of the battery B may be relatively small, such as when the usage amount of the vehicle Ve per unit time is small, the end current stored in the storage unit 9 is stored. The end current is changed to I1, the charging voltage stored in the storage unit 9 is changed to the charging voltage V1, or the charging voltage stored in the storage unit 9 is changed to the charging voltage V1 and the storage unit 9 is used. The end current stored in is changed to the end current I1. As a result, the charging capacity of the battery B after charging can be reduced, and deterioration of the battery B can be suppressed. Further, since the charging is controlled by using the voltage of the battery B being charged and the current flowing through the battery B, the charging is controlled by using the charging capacity estimated by the integrated value of the current flowing through the battery B being charged. The effect of the measurement error of the
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 Further, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
<変形例>
上記実施形態では、定電流電圧制御及び定電圧充電制御を行うことにより電池Bを充電する構成であるが、定電流充電制御のみを行うことにより電池Bを充電するように構成してもよい。
<Modification example>
In the above embodiment, the battery B is charged by performing the constant current voltage control and the constant voltage charging control, but the battery B may be charged by performing only the constant current charging control.
このように構成する場合、記憶部9は、充電電圧を記憶する。また、変更部11は、記憶部9に記憶されている充電電圧を変更する。また、充電制御部12は、定電流充電制御時、電池Bに流れる電流を一定にさせているとき、電池Bの電圧が記憶部9に記憶されている充電電圧以上になると、電池Bに流れる電流をゼロにさせる。
In this configuration, the storage unit 9 stores the charging voltage. Further, the changing
なお、変更部11は、車両Veの使用状況やユーザからの指示に応じて、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V1に変更するように構成してもよい。これにより、充電後の電池Bの充電容量を減少させることができ、電池Bの劣化を抑制することができる。また、充電中の電池Bの電圧を用いて充電を制御する構成であるため、充電中の電池Bに流れる電流の積算値により推定される充電容量を用いて充電を制御する場合に比べて、電流計7の計測誤差の影響をなくして充電後の電池Bの充電容量を真の充電容量に近づけることができ、真の充電容量が電池Bの過充電状態に対応する閾値を超えて電池Bが劣化してしまうことを低減することができる。すなわち、車両Veの使用状況に応じて電池Bの充電量を最適化することができる。
The changing
また、変更部11は、電池Bの温度または電池Bの劣化度に応じて、記憶部9に記憶されている充電電圧を充電電圧V2に変更するように構成してもよい。これにより、電池Bの温度上昇や電池Bの劣化に伴って電池Bの内部抵抗が高くなり充電中の電池Bの電圧が高くなっても、電池Bの電圧が記憶部9に記憶されている充電電圧以上になり難くすることができるため、電池Bの充電容量が減少することを抑制することができ、電池Bの温度上昇や電池Bの劣化に伴って車両Veの走行距離や走行時間が減少することを抑制することができる。
Further, the changing
1 記憶部
2 制御部
3 電力変換部
4 記憶部
5 制御部
6 電圧計
7 電流計
8 温度計
9 記憶部
10 制御部
11 変更部
12 充電制御部
1
Claims (7)
充電電圧及び終了電流を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている充電電圧及び終了電流の少なくとも1つを変更する変更部と、
前記電池に流れる電流を一定にさせているとき、前記電池の電圧が前記記憶部に記憶されている充電電圧以上になると、前記電池に流れる電流を徐々に低下させ、前記電池に流れる電流が前記記憶部に記憶されている終了電流以下になると、前記電池に流れる電流をゼロにさせる充電制御部と、
を備える充電制御装置。 A charge control device that controls the charging of batteries installed in vehicles.
A storage unit that stores the charging voltage and end current,
A change unit that changes at least one of the charging voltage and the end current stored in the storage unit, and
When the current flowing through the battery is kept constant and the voltage of the battery becomes equal to or higher than the charging voltage stored in the storage unit, the current flowing through the battery is gradually reduced, and the current flowing through the battery becomes the current flowing through the battery. A charge control unit that reduces the current flowing through the battery to zero when the current falls below the end current stored in the storage unit.
Charge control device equipped with.
前記変更部は、前記車両の使用状況に応じて、前記記憶部に記憶されている終了電流を基準終了電流より大きい第1の終了電流に変更する、または、前記記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さい第1の充電電圧に変更する、または、前記記憶部に記憶されている充電電圧を前記第1の充電電圧に変更するとともに前記記憶部に記憶されている終了電流を前記第1の終了電流に変更する
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 1.
The changing unit changes the end current stored in the storage unit to a first end current larger than the reference end current, or charges stored in the storage unit, depending on the usage status of the vehicle. The voltage is changed to a first charging voltage smaller than the reference charging voltage, or the charging voltage stored in the storage unit is changed to the first charging voltage, and the end current stored in the storage unit is changed. A charge control device characterized by changing to the first end current.
前記変更部は、前記車両の単位時間あたりの使用量が第1の閾値以下であり、かつ、前記第1の閾値より小さい第2の閾値より大きい場合、前記記憶部に記憶されている終了電流を基準終了電流より大きい第1の終了電流に変更し、前記車両の単位時間あたりの使用量が前記第2の閾値以下であり、かつ、前記第2の閾値より小さい第3の閾値より大きい場合、前記記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さい第1の充電電圧に変更し、前記車両の単位時間あたりの使用量が前記第3の閾値以下である場合、前記記憶部に記憶されている充電電圧を前記第1の充電電圧に変更するとともに前記記憶部に記憶されている終了電流を前記第1の終了電流に変更する
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 1.
When the usage amount of the vehicle per unit time is equal to or less than the first threshold value and is larger than the second threshold value smaller than the first threshold value, the change unit stores the end current stored in the storage unit. Is changed to a first end current larger than the reference end current, and the usage amount of the vehicle per unit time is equal to or less than the second threshold value and larger than the third threshold value smaller than the second threshold value. When the charging voltage stored in the storage unit is changed to a first charging voltage smaller than the reference charging voltage and the usage amount of the vehicle per unit time is equal to or less than the third threshold value, the storage unit stores the charging voltage. A charge control device characterized in that the stored charging voltage is changed to the first charging voltage and the end current stored in the storage unit is changed to the first end current.
前記変更部は、前記電池の温度または前記電池の劣化度に応じて、前記記憶部に記憶されている終了電流を前記基準終了電流より大きく、かつ、前記第1の終了電流より小さい第2の終了電流に変更し、または、前記記憶部に記憶されている充電電圧を前記基準充電電圧より小さく、かつ、前記第1の充電電圧より大きい第2の充電電圧に変更し、または、前記記憶部に記憶されている充電電圧を前記第2の充電電圧に変更するとともに前記記憶部に記憶されている終了電流を前記第2の終了電流に変更する
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 2 or 3.
The change unit has a second end current stored in the storage unit, which is larger than the reference end current and smaller than the first end current, depending on the temperature of the battery or the degree of deterioration of the battery. The charging voltage is changed to the end current, or the charging voltage stored in the storage unit is changed to a second charging voltage that is smaller than the reference charging voltage and larger than the first charging voltage, or the storage unit. A charging control device characterized in that the charging voltage stored in is changed to the second charging voltage and the end current stored in the storage unit is changed to the second ending current.
充電電圧を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている充電電圧を変更する変更部と、
前記電池に流れる電流を一定にさせているとき、前記電池の電圧が前記記憶部に記憶されている充電電圧以上になると、前記電池に流れる電流をゼロにさせる充電制御部と、
を備える充電制御装置。 A charge control device that controls the charging of batteries installed in vehicles.
A storage unit that stores the charging voltage and
A changing unit that changes the charging voltage stored in the storage unit,
When the voltage of the battery becomes equal to or higher than the charging voltage stored in the storage unit when the current flowing through the battery is kept constant, the charging control unit that makes the current flowing through the battery zero.
Charge control device equipped with.
前記変更部は、前記車両の使用状況に応じて、前記記憶部に記憶されている充電電圧を基準充電電圧より小さい第1の充電電圧に変更する
ことを特徴とする充電制御装置。 The charge control device according to claim 5.
The changing unit is a charging control device characterized in that the charging voltage stored in the storage unit is changed to a first charging voltage smaller than the reference charging voltage according to the usage status of the vehicle.
前記変更部は、前記電池の温度または前記電池の劣化度に応じて、前記記憶部に記憶されている充電電圧を前記基準充電電圧より小さく、かつ、前記第1の充電電圧より大きい第2の充電電圧に変更する
ことを特徴とする充電制御装置。
The charge control device according to claim 6.
The changing unit has a second charging voltage stored in the storage unit, which is smaller than the reference charging voltage and larger than the first charging voltage, depending on the temperature of the battery or the degree of deterioration of the battery. A charge control device characterized by changing to a charge voltage.
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